Relación entre el módulo de fundición y el tamaño de grano en aleaciones de aluminio A356 fundidas

La microestructura de las piezas fundidas de aleaciones de Al-Si depende, en general, de la preparación de la masa fundida y de la velocidad de enfriamiento impuesta por el módulo térmico del componente. En el caso de las aleaciones de Al-Si, durante la preparación de la masa fundida, se hace hincapié en el refinamiento de los granos proeutécticos (Al) y en la modificación del eutéctico de Al-Si. El análisis térmico se ha utilizado desde hace tiempo para comprobar la preparación de la masa fundida antes de la fundición, es decir, mediante el análisis de la curva de enfriamiento durante la solidificación de una muestra fundida en una copa instrumentada. Sin embargo, las conclusiones extraídas de dicho análisis son válidas para las condiciones particulares de enfriamiento de las copas. Por lo tanto, resultó interesante investigar cómo estas conclusiones podrían extrapolarse para predecir la microestructura en piezas fundidas complejas que presentan cambios locales en las condiciones de solidificación. Para ello, se han realizado análisis térmicos de copas y piezas fundidas en arena y moldeadas instrumentadas con diferentes módulos térmicos y, por consiguiente, velocidades de enfriamiento, y se ha analizado el conjunto completo de las curvas de enfriamiento así registradas. Un análisis estadístico de las características de las curvas de enfriamiento relacionadas con el refinamiento del grano en piezas fundidas en arena y a presión permitió determinar los parámetros más significativos y expresar el cubo del tamaño de grano como un polinomio de estos parámetros. Tras la introducción de un parámetro adicional que cuantifica el refinamiento de la fusión, se obtuvo una excelente correlación, con un factor R² de 0,99.